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广东广州市海珠中学2025-2026学年高二下学期3月月考化学试卷
1．世界文明史上，中华文化是世界上唯一从未间断的文明，始终显示出顽强的生命力和无穷的魅力。下列文物主要由硅酸盐材料制成的是
A.东汉青铜奔马“马踏飞燕” B.唐代“鎏金舞马衔杯纹银壶” C.秦“兵马俑” D.仅49g的西汉“直裾素纱禅衣”
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】含硅矿物及材料的应用；硅酸盐
【解析】【解答】A．青铜是铜锡合金，属于金属材料，故A不符合题意；
B．银属于金属，该文物主要材料是金属材料，故B不符合题意；
C．秦 “兵马俑” 是陶制品，陶瓷属于硅酸盐材料，故C符合题意；
D．西汉 “直裾素纱禅衣”，素纱是丝绸，丝绸的主要成分是蛋白质，属于有机高分子材料，故D不符合题意；
故选：C。
【分析】硅酸盐材料是由硅酸盐矿物构成的材料，广泛应用于多个领域。它们的主要成分包括长石、石英、高岭土等，通常用于建筑材料（如水泥、砖块、瓷砖等），具有优异的耐火性能和机械强度。此外，硅酸盐材料在陶瓷制品和玻璃制品中也有重要应用，因其良好的耐热性和绝缘性能，广泛用于日用品和工业设备。
2．化学与生活、生产及环境密切相关，下列说法错误的是
A．天然气的主要成分是非极性分子
B．烟花的焰色是原子发射光谱的体现
C．晶莹的雪花融化时氢键的数目减少
D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子；化学键和分子间作用力的区别；氢键的存在对物质性质的影响；焰色反应
【解析】【解答】A、分子为正四面体结构，结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A正确；
B、烟花的焰色反应是金属原子吸收能量后电子跃迁，再从激发态回到基态时释放出特定波长的光，属于原子发射光谱的体现，B正确；
C、雪花是固态水，分子间通过氢键形成有序排列；融化时，固态水变为液态水，部分氢键被破坏，氢键数目减少，C正确；
D、分子间存在氢键和范德华力，分子间仅存在范德华力，二者分子间作用力类型不同，D错误；
故答案为：D。
【分析】本题解题要点：
分子极性判断：根据分子结构对称性判断，正四面体结构的为非极性分子；
焰色反应原理：金属原子的电子跃迁产生发射光谱，体现为不同颜色的光；
氢键的变化：固态水中氢键数量多，融化时部分氢键断裂，数目减少；
分子间作用力类型：含氢键和范德华力，仅含范德华力，二者作用力类型不同。
3．2023年，我国科技事业收获丰硕成果。下列与科技成就相关的描述正确的是
A．打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用的物理性质不同
B．实施海底封存——液化时，其共价键被破坏
C．开启航运氢能时代——氢氧燃料电池工作时可将热能转化为电能
D．突破量子通信技术——作为传输介质的光纤，其主要成分为晶体硅
【答案】A
【知识点】分子晶体；常见化学电源的种类及其工作原理；硅和二氧化硅；元素、核素
【解析】【解答】A、与属于R元素的两种同位素，二者质子数相同、中子数不同，化学性质几乎完全一致，但密度、熔沸点等物理性质存在明显差异，A正确；
B、液化仅为物质状态改变，属于物理变化，分子内共价键不会断裂，仅分子间作用力发生变化，B错误；
C、氢氧燃料电池属于原电池装置，工作过程是将燃料与氧化剂的化学能直接转化为电能，并非热能转化为电能，C错误；
D、光纤的传输介质主要成分为（二氧化硅），晶体Si多用于制作半导体芯片、太阳能电池板，二者用途不相同，D错误；
故答案为：A。
【分析】本题解题要点：
同位素性质区分：同种元素同位素核外电子排布一致，化学性质相同；中子数不同导致质量、密度等物理性质不同；
物质三态变化化学键判断：液化、汽化、凝华等物理变化只改变分子间作用力，分子内部共价键保持完整；
燃料电池能量转化形式：原电池核心转化路径为化学能→电能，燃烧反应才是化学能先转化为热能；
硅与二氧化硅用途区分：光纤原料是，单质晶体硅用作半导体材料，不可混淆二者成分与应用场景。
4．下列离子的模型与离子的空间结构一致的是
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A、中心S原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，A错误；
B、中心Cl原子的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型与空间结构均为正四面体形，二者一致，B正确；
C、中心N原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，二者不一致，C错误；
D、中心Cl原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
VSEPR模型与空间结构的关系：当中心原子无孤电子对时，二者一致；存在孤电子对时，空间结构为VSEPR模型去掉孤电子对后的结构；
价层电子对数计算：价层电子对数=σ键数+孤电子对数，孤电子对数=；
各离子的孤电子对判断：、、均含孤电子对，仅无孤电子对；
典型离子的结构记忆：为正四面体结构，与VSEPR模型一致，可作为典型例子记忆。
5．Zn2GeO4是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法错误的是
A．Zn处于元素周期表中的ds区 B．基态Ge存在7种不同能量的电子
C．基态O原子中含有3对成对电子 D．电负性大小顺序O>Ge>Zn
【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、Zn的原子序数为30，基态原子电子排布式为。根据元素周期表分区规则，区包含第ⅠB、ⅡB族，因此Zn位于ds区，A正确；
B、基态Ge的电子排布式为。电子的能量由能层和能级共同决定，不同能级的电子能量不同。该排布中存在8种不同的能级（），故存在8种不同能量的电子，而非7种，B错误；
C、基态O原子的电子排布式为。轨道含1对成对电子，轨道含1对成对电子，轨道4个电子排布为，含1对成对电子，总计3对成对电子，C正确；
D、电负性变化规律为非金属性越强电负性越大，金属性越强电负性越小。O为非金属，Ge、Zn为金属；同周期从左到右电负性增大，因此电负性顺序为O > Ge > Zn，D正确；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
周期表分区：ds区特指第ⅠB、ⅡB族，其价电子排布特征为。
电子能量判断：同一能级的电子能量相同，不同能级（如与）的电子能量不同，需统计不同能级的种数。
成对电子计算：根据泡利不相容原理，轨道中自旋相反的电子为成对电子，遵循洪特规则，存在1对成对电子。
电负性比较：非金属元素电负性通常大于金属元素；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大。
6．下列化学用语或图示正确的是
A．的电子式：
B．的空间构型：形
C．的键的形成：
D．邻羟基苯甲醛的分子内氢键：
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型；判断简单分子或离子的构型；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；氢键的存在对物质性质的影响；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中H与O直接相连，正确的电子式为，选项中H与Cl直接相连的写法错误，A错误；
B、中心S原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，空间构型为V形，B正确；
C、分子中，p轨道“头碰头”重叠形成σ键时，轨道重叠方式应为沿键轴方向重叠，选项中轨道重叠图示为“肩并肩”方式，对应π键的形成，C错误；
D、邻羟基苯甲醛的分子内氢键是羟基的H与醛基的O之间形成的，图示中氢键的方向错误，应为 ，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
电子式书写：的成键方式为H—O—Cl，需注意原子连接顺序，不能写成H—Cl—O；
空间构型判断：中心原子价层电子对数为3，含1对孤电子对，空间构型为V形；
共价键形成图示：σ键由p轨道“头碰头”重叠形成，π键由“肩并肩”重叠形成，需区分两种重叠方式；
分子内氢键表示：氢键的表示形式为，其中X、Y为N、O、F等电负性大的原子，邻羟基苯甲醛中应为羟基的O—H与醛基的O形成氢键。
7．下列说法正确的是
A．键角为120°，的键角大于120°
B．含有1个手性碳原子
C．HCl、、均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键
D．以极性键结合的分子一定是极性分子
【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、中B原子无孤电子对，为平面三角形，键角；中Sn原子有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更大，键角小于，A错误；
B、 为甘油醛，中间的碳原子连接了4种不同的基团（、、、），为手性碳原子，该分子仅含1个手性碳原子，B正确；
C、、可与水形成氢键，但与水不能形成氢键，其易溶于水是因为相似相溶和电离，C错误；
D、以极性键结合的分子不一定是极性分子，如中为极性键，但分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
键角判断：孤电子对的排斥力＞成键电子对的排斥力，孤电子对会使键角减小；
手性碳原子判断：需同时连接4种不同原子或基团，甘油醛仅中间的碳原子满足该条件；
氢键的形成条件：分子中需有N、O、F等电负性大的原子，分子中无此类原子，不能与水形成氢键；
分子极性判断：分子极性不仅取决于键的极性，还与分子结构的对称性有关，对称结构的分子即使含极性键也可能为非极性分子。
8．下列有关物质结构和性质的说法，正确的是
A．与的中心原子杂化轨道类型均为杂化
B．和都是单质，在中溶解度几乎一样
C．可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键
D．分子晶体都存在分子间作用力和共价键
【答案】C
【知识点】分子晶体；相似相溶原理及其应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质
【解析】【解答】A．中N原子的价层电子对数为，N为sp2杂化，的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，杂化类型不同。A错误；
B．氧气由两个相同原子组成的双原子分子，正负电荷中心重合，为非极性分子，臭氧分子结构不对称，正负电荷中心不重合，具有弱极性，水为极性分子，根据相似相溶原理，臭氧在中溶解度大于氧气，B错误；
C．因C元素的电负性不大，非金属性较弱，原子半径较大，不能形成氢键，则可燃冰中甲烷分子与水分子之间不能形成氢键，C正确；
D．分子晶体中分子之间存在分子间作用力，但不一定存在共价键，例如稀有气体是单原子分子，由稀有气体形成的分子晶体中，分子之间存在分子间作用力，但分子内不存在共价键，D错误；
故选C。
【分析】A．判断中心原子杂化轨道类型，可根据价层电子对数来确定，价层电子对数的计算公式为：价层电子对=成键电子对数+孤电子对数；
Ｂ．极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂；
Ｃ．C元素的电负性不大，非金属性较弱，原子半径较大，不能形成氢键；
Ｄ．稀有气体是单原子分子，不存在共价键。
9．下列化学用语表示正确的是
A．原子核内有8个中子的碳原子：
B．的VSEPR模型：
C．基态氯原子的价电子排布式为
D．基态氮原子价电子的轨道表示式为
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A、C原子质子数为6，中子数8，质量数=6+8=14，该原子正确符号应为，A错误；
B、中心O原子价层电子对数=2+=4，含2对成键电子对、2对孤电子对，VSEPR模型为四面体形： 为，B正确；
C、Cl原子核外电子排布，价电子为最外层3s、3p轨道电子，价电子排布式应为，是价电子排布，C错误；
D、基态N原子2p轨道有3个电子，依据洪特规则，三个电子应分占3个2p轨道且自旋平行： 轨道表示式为，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
原子符号书写规则：左下角标注质子数、左上角标注质量数，质量数=质子数+中子数；
VSEPR模型判断方法：价层电子对数包含成键电子对与孤电子对，水价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，分子空间结构为V形；
价电子排布区分原子与离子：Cl原子最外层共7个价电子，得到1个电子才满足3p轨道全满；
洪特规则应用：等价轨道（同层p轨道）电子优先分占不同轨道，自旋方向相同，氮2p三个轨道各填1个单电子。
10．劳动创造未来。下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 装修师傅用汽油溶解衣服上沾的油漆 相似相溶
B 设计师用18K金而非足金做镶嵌饰品 足金导电性好
C 工人用钻石头玻璃刀切割玻璃 金刚石是共价晶体，硬度大
D 质检员用X射线衍射仪鉴定宝石真假 晶体的衍射图上有明锐的衍射峰
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用；晶体的定义
【解析】【解答】A、油漆和汽油的主要成分都是非极性或弱极性分子，根据相似相溶原理，汽油能溶解衣服上的油漆，A不符合题意。B、18K金硬度高于足金，适合制作镶嵌饰品，这与所述化学知识有关联，但题目要求选择"无关"的选项，B符合要求。
C、金刚石作为共价晶体具有极高硬度，工人用金刚石玻璃刀切割玻璃正是利用这一特性，C不符合题意。
D、X射线衍射能区分晶体（如水晶）和非晶体（如普通玻璃），D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、油漆和汽油都是飞极性分子。
B、18K金比足金硬度大，更适合做镶嵌饰品。
C、金刚石的硬度大，常用于切割玻璃。
D、X射线衍射仪可用于判断晶体结构。
11．某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过液态)，下列说法正确的是
A．三个基元反应中只有③是放热反应
B．是该反应的催化剂
C．该过程的总反应为
D．
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、基元反应①反应物能量低于生成物，属于吸热反应；基元反应②反应物能量高于生成物，属于放热反应；基元反应③反应物能量高于生成物，属于放热反应，因此放热反应为②、③，并非只有③，A错误；
B、 是反应①的生成物、反应②的反应物，属于反应中间产物；催化剂要求反应前后质量与种类不变，先消耗后生成，该物质先生成后消耗，不属于催化剂，B错误；
C、结合图像中各步反应物与生成物，整合三步基元反应消去中间产物，得到总反应方程式： ，C正确；
D、代表第三步反应的活化能，数值为，并非，D错误；
故答案为：C。
【分析】本题解题要点：
基元反应吸放热判断规则：对比单步反应起点、终点能量，生成物总能量更高则为吸热，反之放热；
中间产物与催化剂区分：中间产物先生成后消耗，催化剂先消耗后生成，二者变化顺序相反；
总反应方程式书写方法：叠加分步基元反应，抵消各步出现的中间分子，整理得到总反应；
活化能计算逻辑：单步反应活化能=过渡态能量减去该步反应物初始能量，不可直接取用生成物能量数值。
12．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A Br2和CCl4都是非极性分子 Br2易溶于CCl4
B 苏打用于面包发酵 NaHCO3与酸反应生成CO2
C 医护人员利用酒精消毒 乙醇具有强氧化性
D H-F键键能比H-Cl键大 HF的沸点高于HCl
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子；氢键的存在对物质性质的影响；探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A、陈述Ⅰ：为双原子单质分子、正四面体结构，二者均属于非极性分子；陈述Ⅱ：根据相似相溶原理，非极性溶质易溶于非极性溶剂，因此易溶于；两句话均正确，且存在明确因果关系，A符合题意；
B、苏打为，面包发酵使用的是小苏打，陈述Ⅰ表述错误，B不符合；
C、医用酒精消毒原理是乙醇使蛋白质变性，乙醇不具备强氧化性，陈述Ⅱ表述错误，C不符合；
D、沸点高于是因为分子间存在氢键，与键、键键能大小无因果关联，二者无逻辑关系，D不符合；
故答案为：A。
【分析】本题解题要点：
相似相溶原理：极性分子溶质易溶于极性溶剂，非极性分子溶质易溶于非极性溶剂；
苏打与小苏打区分：苏打、小苏打，发酵粉有效成分为碳酸氢钠；
酒精消毒本质：依靠蛋白质变性杀菌，乙醇无强氧化性；
分子熔沸点影响因素：分子间氢键作用力远大于分子内共价键，氢键会显著提升物质沸点。
13．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A．是一种强酸 B．非金属性：
C．原子半径： D．中，的化合价为+2价
【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、为，高氯酸是已知最强无机含氧酸，属于强酸，A正确；
B、同周期主族元素从左至右非金属性递增，第二周期C、O、F非金属性：，即，B正确；
C、原子半径比较电子层越多半径越大，电子层相同时核电荷数越大半径越小；电子层数：，半径顺序应为，选项表述错误，C错误；
D、为，F电负性强于O，F显-1价，根据化合物化合价代数和为0，O（Z）为+2价，D正确；
故答案为：C。
【分析】X原子核只有1个质子，确定X为H；Y、Z、W均位于X下一周期（第二周期），原子序数Y14．微观探析是认识物质的一种途径。设为阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是
A．30 g 中含有硅氧键个数为
B．12 g金刚石中含有C-C键个数为2
C．1 mol/L 溶液中含有的数目为1
D．1 mol冰晶体中含有0.4个氢键
【答案】B
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、的物质的量为 ，每个原子形成4个硅氧键，故硅氧键个数为，A错误；
B、金刚石的物质的量为 ，每个原子形成4个C-C键，每个键被2个原子共用，故C-C键个数为，B正确；
C、溶液体积未知，且会发生水解，无法计算其数目，C错误；
D、1个水分子在冰晶体中形成4个氢键，每个氢键被2个水分子共用，故冰晶体中氢键数目为，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
晶体中化学键数目的计算：需结合晶体结构分析键的共用情况，如中每个连4个硅氧键，金刚石中每个C连4个C-C键（被2个原子共用）；
溶液中离子数目的计算：需明确溶液体积，同时考虑离子水解对数目造成的影响；
冰晶体中氢键数目的计算：每个水分子形成4个氢键，每个氢键被2个水分子共用，故冰含个氢键；
阿伏加德罗常数相关计算的易错点：晶体结构分析、共用键的计算、溶液体积的隐含条件、离子水解等。
15．二硫代磷酸酯的分子结构如图，下列说法错误的是
A．该分子没有手性碳原子，可与水形成氢键
B．二硫代磷酸酯中C-O的极性大于C-S
C．该分子中各原子均满足8电子稳定结构
D．该分子中的C原子杂化方式有和
【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、该分子中所有碳原子均未连接 4 种不同基团，无手性碳原子；分子中含 N—H、C=O 等基团，可与水形成氢键，A 正确；
B、O 的电负性大于 S，C 与 O 的电负性差更大，因此 C—O 键的极性大于 C—S 键，B 正确；
C、分子中的 H 原子最外层只有 2 个电子，不满足 8 电子稳定结构；P 原子形成 5 个共价键，也不满足 8 电子稳定结构，C 错误；
D、该分子中，羰基碳原子为 sp2 杂化，其余饱和碳原子为 sp3 杂化，D 正确；
故答案为：C。
【分析】本题解题要点：
手性碳原子判断：需同时连接 4 种不同原子或基团，该分子中无此类碳原子；氢键形成条件：分子中含 N—H、O—H 等基团，可与水形成氢键；
键的极性判断：成键原子电负性差越大，键的极性越强，O 的电负性大于 S，故 C—O 极性大于 C—S；
8 电子稳定结构判断：H 原子仅需 2 电子稳定，不满足 8 电子规则；P 原子形成 5 个共价键，价层电子数超过 8，也不满足；
碳原子杂化方式判断：羰基碳为 sp2 杂化（双键），饱和碳为 sp3 杂化（单键）。
16．为维护国家安全和利益。2023年7月3日，我国决定对镓、锗相关物项实施出口管制、氮化镓的晶胞结构如图所示(晶胞参数为a pm)。下列说法不正确的是
A．该物质的化学式为GaN
B．晶体结构中Ga的配位数为4
C．Ga和N最短的距离是 pm
D．第二周期基态原子第一电离能大于N的元素有1种
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算
【解析】【解答】A、晶胞中原子数目：；原子数目为（均在晶胞内部），二者原子个数比为，故化学式为，A正确；
B、晶体中每个原子周围紧邻的原子有个，故的配位数为，B正确；
C、和的最短距离为晶胞体对角线的，晶胞体对角线长度为，故最短距离为，C正确；
D、第二周期中，第一电离能大于的元素有、（注：的半充满结构使其电离能大于相邻的，故大于的是、，共种），并非种，D错误；
故答案为：D。
【分析】本题解题要点：
晶胞原子数计算：顶点原子按计、面心原子按计、体内原子按计，和原子数均为，化学式为；
配位数判断：观察晶胞中原子周围紧邻的原子数目，确定配位数为；
晶胞中原子间距计算：体对角线长度为，最短距离为其；
第一电离能递变规律：第二周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但（半充满）＞，故大于的元素为、，共种。
17．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题。
（1）Al元素基态原子核外有　 　种运动状态不同的电子，其核外电子的空间运动状态有　 　种。
（2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是______(填序号)。
A． B．
C． D．
（3）Cr原子位于元素周期表中的　 　区，价电子排布式为　 　。
（4）与的离子半径大小关系为　 　(填“大于”或“小于”)。
（5）C，N，O三种元素电负性由强到弱的顺序是　 　，第一电离能依次增大的顺序是　 　。(填元素符号)
【答案】（1）13；7
（2）B
（3）d；3d4
（4）小于
（5）O＞N＞C；C【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；原子核外电子的跃迁及应用
【解析】【解答】（1）铝元素原子序数为13，基态原子电子排布式为；根据泡利不相容原理，核外共有13种运动状态不同的电子；电子的空间运动状态由轨道数决定，各轨道数之和为，故核外电子的空间运动状态有7种。
故答案为：13；7；
（2）镁元素原子序数为12，基态原子电子排布式为；是2个2p电子、1个3s电子跃迁至3p轨道形成的激发态；是3个2p电子跃迁至3p轨道形成的激发态；是1个3s电子跃迁至3p轨道形成的激发态；其中中跃迁至高能级轨道的电子数最多，为能量最高的激发态，
故答案为： B ；
（3）铬元素原子序数为24，位于元素周期表d区；基态原子价层电子排布式为，失去2个电子形成时，优先失去4s轨道电子，故基态的价电子排布式为。
故答案为： d ； 3d4 ；
（4）与核内质子数相同，核外电子数；核电荷数相同时，核外电子数越多，离子半径越大，故半径：。
故答案为： 小于 ；
（5）同周期主族元素从左到右非金属性增强，电负性增大，故电负性顺序：；同周期元素第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O元素，故第一电离能顺序：。
故答案为： O＞N＞C ；；
【分析】（1）考查核外电子的运动状态与轨道数，解题思路是根据原子序数写出电子排布式，结合泡利不相容原理判断电子运动状态数，再通过轨道数统计空间运动状态种类。
（2）考查激发态原子的能量比较，解题思路是分析各激发态中电子跃迁的轨道与数量，跃迁到高能级轨道的电子数越多，原子能量越高。
（3）考查元素分区与价电子排布式，解题思路是根据原子序数判断元素分区，再结合洪特特例写出基态原子价电子排布式，根据离子形成过程判断离子价电子排布。
（4）考查离子半径的比较，解题思路是根据质子数与核外电子数的关系，利用核电荷数对核外电子的吸引作用判断离子半径大小。
（5）考查电负性与第一电离能的递变规律，解题思路是结合同周期元素性质递变规律，同时考虑N原子2p轨道半充满结构对第一电离能的影响，得出电负性与第一电离能的排序。
（1）铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则由泡利不相容原理可知，原子核外有13种运动状态不同的电子；其核外电子的空间运动状态种类数等于轨道数，即1+1+3+1+1=7，则核外电子的空间运动状态有7种；
（2）镁元素的原子序数为12，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，则是原子核外2个2p电子、1个3s电子分别跃迁到3个3p轨道上形成的激发态；是原子核外3个2p电子分别跃到3个3p轨道上形成的激发态；是原子核外1个3s电子跃迁到1个3p轨道上形成的激发态；故是电子跃迁后所具有能量最高的激发态，故选B；
（3）铬元素的原子序数为24，位于元素周期表的d区；基态原子的价层电子排布式为3d54s1，基态价电子排布式为3d4。
（4）两种离子的核内质子数相同，核外电子数多的半径大，则半径：<填“小于”，；
（5）同周期主族元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则电负性由强到弱的顺序：O＞N＞C；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，其元素的第一电离能大于相邻元素O，则第一电离能依次增大的顺序为：C18．随着科技的不断发展，碳族元素的潜能被不断激发，人类对碳族元素及其材料的不断研究和探索必将带来相关应用的蓬勃发展。
（1）碳元素自身可以形成多种单质，、金刚石的结构模型如图所示。
①晶体中1个分子周围有　 　个紧邻的分子。
②在水中溶解度小于在苯中溶解度，原因是：　 　。
（2）锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。
①Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn的基态原子价层电子轨道表示式为：　 　。
②灰锡具有金刚石结构，灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子　 　个。
③和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。
分子的VSEPR模型名称是　 　。的中心原子杂化类型为　 　。
（3）硅单质及其化合物在生活中有重要的用途。
①太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。单晶硅的晶体类型为　 　。
②近期，中国科学院上海微系统与信息技术所研究人员研究了pH和粒径对仅含二氧化硅磨料的薄膜的影响。Si和C同主族，但与的熔沸点差异很大，理由是　 　。
【答案】（1）12；根据相似相溶原理，与苯分子都是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理， 在苯中溶解度更大
（2）；4；平面三角形；
（3）共价晶体；为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体。
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）①在C60的晶胞中，以顶点的C60分子为研究对象，与其距离最近的C60分子位于12个面的面心位置，因此配位数为12；
②C60分子内相邻碳原子间以非极性共价键结合，整体为非极性分子；苯分子为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶原理，C60在水中的溶解度小于在苯中的溶解度。
故答案为： 12 ； 根据相似相溶原理，与苯分子都是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理， 在苯中溶解度更大 ；
（2）①Sn元素位于元素周期表第5周期第ⅣA族，其基态原子的价层电子轨道表示式为： ；
②灰锡具有金刚石型晶体结构，每个Sn原子周围距离最近且相等的Sn原子有4个；
③在SnCl2分子中，中心Sn原子的价层电子对数为，因此中心原子采取sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形；
④在SnCl4分子中，中心Sn原子的价层电子对数为，因此中心原子采取sp3杂化。
故答案为： ；4； 平面三角形 ；sp3；
（3）①单晶硅的晶体结构与金刚石一致，属于共价晶体；
②SiO2与CO2熔沸点差异显著，原因是SiO2为共价晶体，熔化时需破坏较强的共价键，而CO2为分子晶体，熔化时仅需克服较弱的分子间作用力，共价晶体的熔沸点远高于分子晶体。
故答案为： 共价晶体 ；为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体。 ；
【分析】（1）本题考查晶胞配位数与相似相溶原理，解题思路是结合C60晶胞的面心立方结构判断配位数，再根据分子极性与溶剂极性的匹配关系，利用相似相溶原理比较溶解度大小。
（2）本题考查价层电子轨道表示式、晶体配位数与杂化类型判断，解题思路是先根据元素周期表位置写出价电子轨道表示式，再结合金刚石型结构的特点判断配位数，最后通过价层电子对数公式计算，确定中心原子的杂化方式与VSEPR模型。
（3）本题考查晶体类型判断与熔沸点差异分析，解题思路是根据晶体结构特征判断晶体类型，再结合共价晶体与分子晶体的作用力差异，解释二者熔沸点差异的根本原因。
（1）①以顶点分子为研究对象，与之距离最近的分子位于12个面的面心，故配位数为12。
②分子相邻原子之间都成非极性共价键，是非极性分子；苯分子也是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原理，在水中的溶解度小于在苯中的溶解度。
（2）①Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn的基态原子价层电子轨道表示式为：
②灰锡具有金刚石结构，金刚石中每个C原子周围距离最近的C原子有4个，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个。
③分子中中心原子Sn原子的价层电子对数，所以是中心原子是杂化，VSEPR模型为平面三角形。
④分子中中心原子Sn原子的价层电子对数，所以中心原子是杂化。
（3）①单晶硅的晶体类型与金刚石一致，所以是共价晶体。
②与的熔沸点差异很大原因是晶体为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体；
19．回答下列问题：
（1）某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里周期性有序排列，该金属互化物属于　 　(填“晶体”或“非晶体”)，可通过　 　方法鉴别。
（2）苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的沸点高于甲苯，其原因是　 　。
（3）比较下列硅卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因　 　。
卤化物
熔点/℃ -90.2 -70.4 5.2 120.5
沸点/℃ -85.8 57.8 154.2 287.7
（4）某化合物的立方晶胞如图所示，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系。2号原子的坐标为　 　；与钙原子最近且等距离的氧原子有　 　个；钙和氧的最近距离为a nm，为阿伏加德罗常数值，则该晶体密度为　 　(用含a、的代数式表示)。
【答案】（1）晶体；X射线衍射
（2）苯胺、甲苯均为分子晶体，苯胺可以形成分子间氢键，因此苯胺的沸点高于甲苯
（3）四者均属于分子晶体，SiF4到SiI4的相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，熔沸点逐渐升高
（4）(，1，)；12；
【知识点】分子晶体；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】（1）晶体与非晶体的本质差异在于：晶体具有自范性，原子在三维空间呈周期性有序排列；非晶体无自范性，原子排列相对无序。根据该金属互化物的结构特征，可判断其属于晶体；区分晶体与非晶体最科学的方法是X射线衍射法。
故答案为： 晶体 ； X射线衍射 ；
（2）苯胺与甲苯均为分子晶体，苯胺分子中含氨基，可形成分子间氢键，而甲苯分子间无法形成氢键，氢键的作用力强于范德华力，因此苯胺的沸点高于甲苯。
故答案为： 苯胺、甲苯均为分子晶体，苯胺可以形成分子间氢键，因此苯胺的沸点高于甲苯 ；
（3）SiF4到SiI4的四种物质均为分子晶体，且分子间均不存在氢键；随着相对分子质量依次增大，分子间范德华力逐渐增强，因此熔沸点随相对分子质量增大而逐渐升高。
故答案为： 四者均属于分子晶体，SiF4到SiI4的相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，熔沸点逐渐升高 ；
（4）已知1号原子坐标为，2号原子位于面心，其坐标为；钙原子位于晶胞顶点，氧原子位于面心，与钙原子最近且等距离的氧原子数目为12个；根据均摊法，晶胞中Ca原子个数为，O原子个数为，Ti原子位于体心，个数为1，故晶体化学式为；钙和氧的最近距离为面对角线的一半，因此晶胞参数为；晶胞密度计算为：
故答案为： (，1，) ； 12 ； ；
【分析】（1）本题考查晶体与非晶体的本质差异及区分方法，解题思路是先明确晶体与非晶体的核心区别，再结合物质结构特征判断晶体类型，最后掌握区分二者的科学方法。
（2）本题考查分子晶体沸点的比较，解题思路是先判断两种物质的晶体类型，再分析分子间作用力的差异（是否存在氢键），从而得出沸点高低的结论。
（3）本题考查分子晶体熔沸点的递变规律，解题思路是先确定物质的晶体类型，再根据相对分子质量与范德华力的关系，分析熔沸点随相对分子质量变化的规律。
（4）本题考查晶胞结构分析与密度计算，解题思路是先根据晶胞中原子的位置确定原子坐标，再利用均摊法计算晶胞中原子数目并确定化学式，最后结合晶胞参数与密度公式计算晶体密度。
（1）晶体与非晶体的本质差异：晶体具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列；非晶体没有自范性，原子排列相对无序；根据该金属互化物信息，推出该金属互化物属于晶体；区分晶体和非晶体最科学方法是X射线衍射方法；
（2）苯胺、甲苯均为分子晶体，苯胺可以形成分子间氢键，甲苯不能形成分子间氢键，因此苯胺的沸点高于甲苯；
（3）四种物质熔点相对较低，它们属于分子晶体，四种物质不含分子间氢键，SiF4到SiI4的相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，熔沸点逐渐升高；
（4）1号原子坐标为(0，0，0)，根据晶胞可知，2号原子位于面心，其坐标为(，1，)；根据晶胞可知，与钙原子最近且等距离的氧原子位于面心，即与钙原子最近且等距离的氧原子有12个；Ca位于顶点，利用均摊法，钙原子个数为=1，氧原子位于面心，个数为=3，钛原子位于体心，个数是1，化学式为CaTiO3，钙和氧的最近距离是面对角线的一半，因此晶胞参数为 nm，晶胞的密度为。
20．某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3.工艺流程如下：
固体已知：①常温时，有关物质如下表：
物质
②常温时，的溶度积，该数值随温度升高而减小。
（1）LiCoO2中Co元素的化合价为　 　；基态Co原子的价层电子表示式为　 　。
（2）“酸浸”时发生反应：，补充完整上述离子方程式　 　。
（3）已知滤渣2中含有，则常温下滤液2中　 　mol/L。
（4）滤液3中含金属元素的离子主要是，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为　 　。
（5）沉锂操作过程中的存在反应：，该操作中需将温度升高到90℃，原因是　 　。
（6）由进一步制得的具有反萤石结构，晶胞如图所示。
①在晶胞中的位置为　 　；
②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b，则晶胞参数(棱长)为　 　pm。
【答案】（1）+3；3d74s2
（2）2CO2
（3）5.6×10-4
（4）
（5）的溶解度随温度升高而减小，温度升高到90℃，能促进的沉锂反应进行更加完全，同时使碳酸分解也能提高沉锂反应转化率
（6）在立方体的顶点上和面心上；
【知识点】晶胞的计算；氧化还原反应方程式的配平；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】(1)①中Li为价、O为价，设Co化合价为，根据化合物正负化合价代数和为0：，解得；
②Co是27号元素，核外电子排布，价层电子包含3d、4s轨道电子，价层电子式为
故答案为： +3 ； 3d74s2 ；
(2)根据得失电子守恒，中C为价，反应后C化合价升高，氧化产物为；再结合原子守恒配平空缺物质，左侧2个共4个C，生成，方程式电荷、原子均守恒。
故答案为： 2CO2 ；
(3)调，溶液中；已知，变形计算：
故答案为： 5.6×10-4 ；
(4)中Co为价，被空气中氧化为价，生成沉淀，被还原为价；结合得失电子守恒配平变价粒子，再补、，完整离子方程式：
故答案为： ；
(5)题干给出溶度积随温度升高而减小，升温至90℃可降低溶解度，促进充分析出；同时升温使反应生成的分解为逸出，平衡正向移动，提升锂沉淀转化率。
故答案为：的溶解度随温度升高而减小，温度升高到90℃，能促进的沉锂反应进行更加完全，同时使碳酸分解也能提高沉锂反应转化率 ；
(6)①为反萤石结构，占据晶胞顶点与面心位置，填充晶胞全部四面体空隙。
②先均摊晶胞原子：顶点+面心：；晶胞内共8个，晶胞内含4组；
晶胞质量；
设晶胞棱长，密度，，变形得；
单位换算，故棱长为 。
故答案为： 在立方体的顶点上和面心上 ； ；
【分析】废旧锂电池正极材料（、、、、杂质）加硫酸、草酸酸浸，过滤除去不溶性滤渣1；滤液1加调过滤，滤渣2含等金属氢氧化物；滤渣2加氨水、碳酸铵生成钴氨配离子滤液3，滤液3通空气催化氧化析出，灼烧得到；调pH后的滤液2加除杂，滤液4加饱和、90℃沉锂，得到固体。
(1) 根据化合物化合价代数和为0计算过渡元素化合价；依据Co原子电子排布，写出价层电子排布式。
(2) 氧化还原离子方程式配平，先判断草酸根氧化产物，结合C原子守恒补齐缺失物质。
(3) 由算出氢氧根浓度，代入氢氧化镁溶度积公式，直接求解溶液中镁离子平衡浓度。
(4) 确定被氧化为三价钴氢氧化物，通过得失电子守恒配平变价微粒，补充水、氢氧根完成离子方程式。
(5) 结合题干给出的溶度积温度变化规律，从溶解度、碳酸分解两个角度分析升温促进沉锂的原因。
(6)① 熟记反萤石晶体结构特点，区分阴离子、阳离子在晶胞中的占位。
② 先用均摊法算出晶胞内单元数目，结合密度公式变形求晶胞边长，再完成厘米与皮米的单位换算。
（1）Li化合价+1价，O化合价-2价，推得Co化合价+3价，Co是第27号元素，所以基态Co原子的价层电子表示式为3d74s2。
（2）根据元素守恒可知，离子方程式中横线上应填2CO2。
（3）调节pH=10，滤渣2中含有，则常温下滤液2中5.6×10-4mol/L。
（4）Co化合价从+2价升高到+3价，O化合价从0价降到-2价，滤液3为碱性，所以通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为：。
（5）沉锂操作过程中的存在反应：，该操作中需将温度升高到90℃，原因是的溶解度随温度升高而减小，温度升高到90℃，能促进的沉锂反应进行更加完全，同时使碳酸分解也能提高沉锂反应转化率。
（6）①化学式中的Li+：O2-的个数比为2：1，根据观察并计算，小黑球在立方体内，共8个，大黑球在顶点和面心上，共个，故O2-应该是在立方体的顶点上和面心上。
②一个晶胞中，共4个，则晶胞参数(棱长)为pm。
1 / 1广东广州市海珠中学2025-2026学年高二下学期3月月考化学试卷
1．世界文明史上，中华文化是世界上唯一从未间断的文明，始终显示出顽强的生命力和无穷的魅力。下列文物主要由硅酸盐材料制成的是
A.东汉青铜奔马“马踏飞燕” B.唐代“鎏金舞马衔杯纹银壶” C.秦“兵马俑” D.仅49g的西汉“直裾素纱禅衣”
A．A B．B C．C D．D
2．化学与生活、生产及环境密切相关，下列说法错误的是
A．天然气的主要成分是非极性分子
B．烟花的焰色是原子发射光谱的体现
C．晶莹的雪花融化时氢键的数目减少
D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
3．2023年，我国科技事业收获丰硕成果。下列与科技成就相关的描述正确的是
A．打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用的物理性质不同
B．实施海底封存——液化时，其共价键被破坏
C．开启航运氢能时代——氢氧燃料电池工作时可将热能转化为电能
D．突破量子通信技术——作为传输介质的光纤，其主要成分为晶体硅
4．下列离子的模型与离子的空间结构一致的是
A． B． C． D．
5．Zn2GeO4是一种具有高催化活性的新型光催化剂，下列相关说法错误的是
A．Zn处于元素周期表中的ds区 B．基态Ge存在7种不同能量的电子
C．基态O原子中含有3对成对电子 D．电负性大小顺序O>Ge>Zn
6．下列化学用语或图示正确的是
A．的电子式：
B．的空间构型：形
C．的键的形成：
D．邻羟基苯甲醛的分子内氢键：
7．下列说法正确的是
A．键角为120°，的键角大于120°
B．含有1个手性碳原子
C．HCl、、均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键
D．以极性键结合的分子一定是极性分子
8．下列有关物质结构和性质的说法，正确的是
A．与的中心原子杂化轨道类型均为杂化
B．和都是单质，在中溶解度几乎一样
C．可燃冰()中甲烷分子与水分子之间并没有氢键
D．分子晶体都存在分子间作用力和共价键
9．下列化学用语表示正确的是
A．原子核内有8个中子的碳原子：
B．的VSEPR模型：
C．基态氯原子的价电子排布式为
D．基态氮原子价电子的轨道表示式为
10．劳动创造未来。下列劳动项目与所涉及的化学知识没有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 装修师傅用汽油溶解衣服上沾的油漆 相似相溶
B 设计师用18K金而非足金做镶嵌饰品 足金导电性好
C 工人用钻石头玻璃刀切割玻璃 金刚石是共价晶体，硬度大
D 质检员用X射线衍射仪鉴定宝石真假 晶体的衍射图上有明锐的衍射峰
A．A B．B C．C D．D
11．某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，其反应热。一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过液态)，下列说法正确的是
A．三个基元反应中只有③是放热反应
B．是该反应的催化剂
C．该过程的总反应为
D．
12．下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A Br2和CCl4都是非极性分子 Br2易溶于CCl4
B 苏打用于面包发酵 NaHCO3与酸反应生成CO2
C 医护人员利用酒精消毒 乙醇具有强氧化性
D H-F键键能比H-Cl键大 HF的沸点高于HCl
A．A B．B C．C D．D
13．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，的原子核只有1个质子；元素、、原子序数依次增大，且均位于的下一周期；元素的原子比原子多8个电子。下列说法不正确的是
A．是一种强酸 B．非金属性：
C．原子半径： D．中，的化合价为+2价
14．微观探析是认识物质的一种途径。设为阿伏加德罗常数，下列有关说法正确的是
A．30 g 中含有硅氧键个数为
B．12 g金刚石中含有C-C键个数为2
C．1 mol/L 溶液中含有的数目为1
D．1 mol冰晶体中含有0.4个氢键
15．二硫代磷酸酯的分子结构如图，下列说法错误的是
A．该分子没有手性碳原子，可与水形成氢键
B．二硫代磷酸酯中C-O的极性大于C-S
C．该分子中各原子均满足8电子稳定结构
D．该分子中的C原子杂化方式有和
16．为维护国家安全和利益。2023年7月3日，我国决定对镓、锗相关物项实施出口管制、氮化镓的晶胞结构如图所示(晶胞参数为a pm)。下列说法不正确的是
A．该物质的化学式为GaN
B．晶体结构中Ga的配位数为4
C．Ga和N最短的距离是 pm
D．第二周期基态原子第一电离能大于N的元素有1种
17．Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中，其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题。
（1）Al元素基态原子核外有　 　种运动状态不同的电子，其核外电子的空间运动状态有　 　种。
（2）下列Mg原子的核外电子排布式中，能量最高的是______(填序号)。
A． B．
C． D．
（3）Cr原子位于元素周期表中的　 　区，价电子排布式为　 　。
（4）与的离子半径大小关系为　 　(填“大于”或“小于”)。
（5）C，N，O三种元素电负性由强到弱的顺序是　 　，第一电离能依次增大的顺序是　 　。(填元素符号)
18．随着科技的不断发展，碳族元素的潜能被不断激发，人类对碳族元素及其材料的不断研究和探索必将带来相关应用的蓬勃发展。
（1）碳元素自身可以形成多种单质，、金刚石的结构模型如图所示。
①晶体中1个分子周围有　 　个紧邻的分子。
②在水中溶解度小于在苯中溶解度，原因是：　 　。
（2）锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。
①Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn的基态原子价层电子轨道表示式为：　 　。
②灰锡具有金刚石结构，灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子　 　个。
③和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。
分子的VSEPR模型名称是　 　。的中心原子杂化类型为　 　。
（3）硅单质及其化合物在生活中有重要的用途。
①太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。单晶硅的晶体类型为　 　。
②近期，中国科学院上海微系统与信息技术所研究人员研究了pH和粒径对仅含二氧化硅磨料的薄膜的影响。Si和C同主族，但与的熔沸点差异很大，理由是　 　。
19．回答下列问题：
（1）某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里周期性有序排列，该金属互化物属于　 　(填“晶体”或“非晶体”)，可通过　 　方法鉴别。
（2）苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的沸点高于甲苯，其原因是　 　。
（3）比较下列硅卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因　 　。
卤化物
熔点/℃ -90.2 -70.4 5.2 120.5
沸点/℃ -85.8 57.8 154.2 287.7
（4）某化合物的立方晶胞如图所示，以1号原子为坐标原点，晶胞参数为单位长度建立坐标系。2号原子的坐标为　 　；与钙原子最近且等距离的氧原子有　 　个；钙和氧的最近距离为a nm，为阿伏加德罗常数值，则该晶体密度为　 　(用含a、的代数式表示)。
20．某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3.工艺流程如下：
固体已知：①常温时，有关物质如下表：
物质
②常温时，的溶度积，该数值随温度升高而减小。
（1）LiCoO2中Co元素的化合价为　 　；基态Co原子的价层电子表示式为　 　。
（2）“酸浸”时发生反应：，补充完整上述离子方程式　 　。
（3）已知滤渣2中含有，则常温下滤液2中　 　mol/L。
（4）滤液3中含金属元素的离子主要是，通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为　 　。
（5）沉锂操作过程中的存在反应：，该操作中需将温度升高到90℃，原因是　 　。
（6）由进一步制得的具有反萤石结构，晶胞如图所示。
①在晶胞中的位置为　 　；
②设阿伏加德罗常数的值为。晶胞的密度为b，则晶胞参数(棱长)为　 　pm。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】含硅矿物及材料的应用；硅酸盐
【解析】【解答】A．青铜是铜锡合金，属于金属材料，故A不符合题意；
B．银属于金属，该文物主要材料是金属材料，故B不符合题意；
C．秦 “兵马俑” 是陶制品，陶瓷属于硅酸盐材料，故C符合题意；
D．西汉 “直裾素纱禅衣”，素纱是丝绸，丝绸的主要成分是蛋白质，属于有机高分子材料，故D不符合题意；
故选：C。
【分析】硅酸盐材料是由硅酸盐矿物构成的材料，广泛应用于多个领域。它们的主要成分包括长石、石英、高岭土等，通常用于建筑材料（如水泥、砖块、瓷砖等），具有优异的耐火性能和机械强度。此外，硅酸盐材料在陶瓷制品和玻璃制品中也有重要应用，因其良好的耐热性和绝缘性能，广泛用于日用品和工业设备。
2．【答案】D
【知识点】极性分子和非极性分子；化学键和分子间作用力的区别；氢键的存在对物质性质的影响；焰色反应
【解析】【解答】A、分子为正四面体结构，结构对称，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A正确；
B、烟花的焰色反应是金属原子吸收能量后电子跃迁，再从激发态回到基态时释放出特定波长的光，属于原子发射光谱的体现，B正确；
C、雪花是固态水，分子间通过氢键形成有序排列；融化时，固态水变为液态水，部分氢键被破坏，氢键数目减少，C正确；
D、分子间存在氢键和范德华力，分子间仅存在范德华力，二者分子间作用力类型不同，D错误；
故答案为：D。
【分析】本题解题要点：
分子极性判断：根据分子结构对称性判断，正四面体结构的为非极性分子；
焰色反应原理：金属原子的电子跃迁产生发射光谱，体现为不同颜色的光；
氢键的变化：固态水中氢键数量多，融化时部分氢键断裂，数目减少；
分子间作用力类型：含氢键和范德华力，仅含范德华力，二者作用力类型不同。
3．【答案】A
【知识点】分子晶体；常见化学电源的种类及其工作原理；硅和二氧化硅；元素、核素
【解析】【解答】A、与属于R元素的两种同位素，二者质子数相同、中子数不同，化学性质几乎完全一致，但密度、熔沸点等物理性质存在明显差异，A正确；
B、液化仅为物质状态改变，属于物理变化，分子内共价键不会断裂，仅分子间作用力发生变化，B错误；
C、氢氧燃料电池属于原电池装置，工作过程是将燃料与氧化剂的化学能直接转化为电能，并非热能转化为电能，C错误；
D、光纤的传输介质主要成分为（二氧化硅），晶体Si多用于制作半导体芯片、太阳能电池板，二者用途不相同，D错误；
故答案为：A。
【分析】本题解题要点：
同位素性质区分：同种元素同位素核外电子排布一致，化学性质相同；中子数不同导致质量、密度等物理性质不同；
物质三态变化化学键判断：液化、汽化、凝华等物理变化只改变分子间作用力，分子内部共价键保持完整；
燃料电池能量转化形式：原电池核心转化路径为化学能→电能，燃烧反应才是化学能先转化为热能；
硅与二氧化硅用途区分：光纤原料是，单质晶体硅用作半导体材料，不可混淆二者成分与应用场景。
4．【答案】B
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A、中心S原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，A错误；
B、中心Cl原子的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型与空间结构均为正四面体形，二者一致，B正确；
C、中心N原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，二者不一致，C错误；
D、中心Cl原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
VSEPR模型与空间结构的关系：当中心原子无孤电子对时，二者一致；存在孤电子对时，空间结构为VSEPR模型去掉孤电子对后的结构；
价层电子对数计算：价层电子对数=σ键数+孤电子对数，孤电子对数=；
各离子的孤电子对判断：、、均含孤电子对，仅无孤电子对；
典型离子的结构记忆：为正四面体结构，与VSEPR模型一致，可作为典型例子记忆。
5．【答案】B
【知识点】原子核外电子的能级分布；元素电离能、电负性的含义及应用；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、Zn的原子序数为30，基态原子电子排布式为。根据元素周期表分区规则，区包含第ⅠB、ⅡB族，因此Zn位于ds区，A正确；
B、基态Ge的电子排布式为。电子的能量由能层和能级共同决定，不同能级的电子能量不同。该排布中存在8种不同的能级（），故存在8种不同能量的电子，而非7种，B错误；
C、基态O原子的电子排布式为。轨道含1对成对电子，轨道含1对成对电子，轨道4个电子排布为，含1对成对电子，总计3对成对电子，C正确；
D、电负性变化规律为非金属性越强电负性越大，金属性越强电负性越小。O为非金属，Ge、Zn为金属；同周期从左到右电负性增大，因此电负性顺序为O > Ge > Zn，D正确；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
周期表分区：ds区特指第ⅠB、ⅡB族，其价电子排布特征为。
电子能量判断：同一能级的电子能量相同，不同能级（如与）的电子能量不同，需统计不同能级的种数。
成对电子计算：根据泡利不相容原理，轨道中自旋相反的电子为成对电子，遵循洪特规则，存在1对成对电子。
电负性比较：非金属元素电负性通常大于金属元素；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大。
6．【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型；判断简单分子或离子的构型；用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成；氢键的存在对物质性质的影响；电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、中H与O直接相连，正确的电子式为，选项中H与Cl直接相连的写法错误，A错误；
B、中心S原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，空间构型为V形，B正确；
C、分子中，p轨道“头碰头”重叠形成σ键时，轨道重叠方式应为沿键轴方向重叠，选项中轨道重叠图示为“肩并肩”方式，对应π键的形成，C错误；
D、邻羟基苯甲醛的分子内氢键是羟基的H与醛基的O之间形成的，图示中氢键的方向错误，应为 ，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
电子式书写：的成键方式为H—O—Cl，需注意原子连接顺序，不能写成H—Cl—O；
空间构型判断：中心原子价层电子对数为3，含1对孤电子对，空间构型为V形；
共价键形成图示：σ键由p轨道“头碰头”重叠形成，π键由“肩并肩”重叠形成，需区分两种重叠方式；
分子内氢键表示：氢键的表示形式为，其中X、Y为N、O、F等电负性大的原子，邻羟基苯甲醛中应为羟基的O—H与醛基的O形成氢键。
7．【答案】B
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、中B原子无孤电子对，为平面三角形，键角；中Sn原子有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更大，键角小于，A错误；
B、 为甘油醛，中间的碳原子连接了4种不同的基团（、、、），为手性碳原子，该分子仅含1个手性碳原子，B正确；
C、、可与水形成氢键，但与水不能形成氢键，其易溶于水是因为相似相溶和电离，C错误；
D、以极性键结合的分子不一定是极性分子，如中为极性键，但分子结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
键角判断：孤电子对的排斥力＞成键电子对的排斥力，孤电子对会使键角减小；
手性碳原子判断：需同时连接4种不同原子或基团，甘油醛仅中间的碳原子满足该条件；
氢键的形成条件：分子中需有N、O、F等电负性大的原子，分子中无此类原子，不能与水形成氢键；
分子极性判断：分子极性不仅取决于键的极性，还与分子结构的对称性有关，对称结构的分子即使含极性键也可能为非极性分子。
8．【答案】C
【知识点】分子晶体；相似相溶原理及其应用；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；含有氢键的物质
【解析】【解答】A．中N原子的价层电子对数为，N为sp2杂化，的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，杂化类型不同。A错误；
B．氧气由两个相同原子组成的双原子分子，正负电荷中心重合，为非极性分子，臭氧分子结构不对称，正负电荷中心不重合，具有弱极性，水为极性分子，根据相似相溶原理，臭氧在中溶解度大于氧气，B错误；
C．因C元素的电负性不大，非金属性较弱，原子半径较大，不能形成氢键，则可燃冰中甲烷分子与水分子之间不能形成氢键，C正确；
D．分子晶体中分子之间存在分子间作用力，但不一定存在共价键，例如稀有气体是单原子分子，由稀有气体形成的分子晶体中，分子之间存在分子间作用力，但分子内不存在共价键，D错误；
故选C。
【分析】A．判断中心原子杂化轨道类型，可根据价层电子对数来确定，价层电子对数的计算公式为：价层电子对=成键电子对数+孤电子对数；
Ｂ．极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂；
Ｃ．C元素的电负性不大，非金属性较弱，原子半径较大，不能形成氢键；
Ｄ．稀有气体是单原子分子，不存在共价键。
9．【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A、C原子质子数为6，中子数8，质量数=6+8=14，该原子正确符号应为，A错误；
B、中心O原子价层电子对数=2+=4，含2对成键电子对、2对孤电子对，VSEPR模型为四面体形： 为，B正确；
C、Cl原子核外电子排布，价电子为最外层3s、3p轨道电子，价电子排布式应为，是价电子排布，C错误；
D、基态N原子2p轨道有3个电子，依据洪特规则，三个电子应分占3个2p轨道且自旋平行： 轨道表示式为，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
原子符号书写规则：左下角标注质子数、左上角标注质量数，质量数=质子数+中子数；
VSEPR模型判断方法：价层电子对数包含成键电子对与孤电子对，水价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体，分子空间结构为V形；
价电子排布区分原子与离子：Cl原子最外层共7个价电子，得到1个电子才满足3p轨道全满；
洪特规则应用：等价轨道（同层p轨道）电子优先分占不同轨道，自旋方向相同，氮2p三个轨道各填1个单电子。
10．【答案】B
【知识点】相似相溶原理及其应用；晶体的定义
【解析】【解答】A、油漆和汽油的主要成分都是非极性或弱极性分子，根据相似相溶原理，汽油能溶解衣服上的油漆，A不符合题意。B、18K金硬度高于足金，适合制作镶嵌饰品，这与所述化学知识有关联，但题目要求选择"无关"的选项，B符合要求。
C、金刚石作为共价晶体具有极高硬度，工人用金刚石玻璃刀切割玻璃正是利用这一特性，C不符合题意。
D、X射线衍射能区分晶体（如水晶）和非晶体（如普通玻璃），D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A、油漆和汽油都是飞极性分子。
B、18K金比足金硬度大，更适合做镶嵌饰品。
C、金刚石的硬度大，常用于切割玻璃。
D、X射线衍射仪可用于判断晶体结构。
11．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、基元反应①反应物能量低于生成物，属于吸热反应；基元反应②反应物能量高于生成物，属于放热反应；基元反应③反应物能量高于生成物，属于放热反应，因此放热反应为②、③，并非只有③，A错误；
B、 是反应①的生成物、反应②的反应物，属于反应中间产物；催化剂要求反应前后质量与种类不变，先消耗后生成，该物质先生成后消耗，不属于催化剂，B错误；
C、结合图像中各步反应物与生成物，整合三步基元反应消去中间产物，得到总反应方程式： ，C正确；
D、代表第三步反应的活化能，数值为，并非，D错误；
故答案为：C。
【分析】本题解题要点：
基元反应吸放热判断规则：对比单步反应起点、终点能量，生成物总能量更高则为吸热，反之放热；
中间产物与催化剂区分：中间产物先生成后消耗，催化剂先消耗后生成，二者变化顺序相反；
总反应方程式书写方法：叠加分步基元反应，抵消各步出现的中间分子，整理得到总反应；
活化能计算逻辑：单步反应活化能=过渡态能量减去该步反应物初始能量，不可直接取用生成物能量数值。
12．【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；极性分子和非极性分子；氢键的存在对物质性质的影响；探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【解析】【解答】A、陈述Ⅰ：为双原子单质分子、正四面体结构，二者均属于非极性分子；陈述Ⅱ：根据相似相溶原理，非极性溶质易溶于非极性溶剂，因此易溶于；两句话均正确，且存在明确因果关系，A符合题意；
B、苏打为，面包发酵使用的是小苏打，陈述Ⅰ表述错误，B不符合；
C、医用酒精消毒原理是乙醇使蛋白质变性，乙醇不具备强氧化性，陈述Ⅱ表述错误，C不符合；
D、沸点高于是因为分子间存在氢键，与键、键键能大小无因果关联，二者无逻辑关系，D不符合；
故答案为：A。
【分析】本题解题要点：
相似相溶原理：极性分子溶质易溶于极性溶剂，非极性分子溶质易溶于非极性溶剂；
苏打与小苏打区分：苏打、小苏打，发酵粉有效成分为碳酸氢钠；
酒精消毒本质：依靠蛋白质变性杀菌，乙醇无强氧化性；
分子熔沸点影响因素：分子间氢键作用力远大于分子内共价键，氢键会显著提升物质沸点。
13．【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、为，高氯酸是已知最强无机含氧酸，属于强酸，A正确；
B、同周期主族元素从左至右非金属性递增，第二周期C、O、F非金属性：，即，B正确；
C、原子半径比较电子层越多半径越大，电子层相同时核电荷数越大半径越小；电子层数：，半径顺序应为，选项表述错误，C错误；
D、为，F电负性强于O，F显-1价，根据化合物化合价代数和为0，O（Z）为+2价，D正确；
故答案为：C。
【分析】X原子核只有1个质子，确定X为H；Y、Z、W均位于X下一周期（第二周期），原子序数Y14．【答案】B
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、的物质的量为 ，每个原子形成4个硅氧键，故硅氧键个数为，A错误；
B、金刚石的物质的量为 ，每个原子形成4个C-C键，每个键被2个原子共用，故C-C键个数为，B正确；
C、溶液体积未知，且会发生水解，无法计算其数目，C错误；
D、1个水分子在冰晶体中形成4个氢键，每个氢键被2个水分子共用，故冰晶体中氢键数目为，D错误；
故答案为：B。
【分析】本题解题要点：
晶体中化学键数目的计算：需结合晶体结构分析键的共用情况，如中每个连4个硅氧键，金刚石中每个C连4个C-C键（被2个原子共用）；
溶液中离子数目的计算：需明确溶液体积，同时考虑离子水解对数目造成的影响；
冰晶体中氢键数目的计算：每个水分子形成4个氢键，每个氢键被2个水分子共用，故冰含个氢键；
阿伏加德罗常数相关计算的易错点：晶体结构分析、共用键的计算、溶液体积的隐含条件、离子水解等。
15．【答案】C
【知识点】“手性分子”在生命科学等方面的应用；极性分子和非极性分子；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】A、该分子中所有碳原子均未连接 4 种不同基团，无手性碳原子；分子中含 N—H、C=O 等基团，可与水形成氢键，A 正确；
B、O 的电负性大于 S，C 与 O 的电负性差更大，因此 C—O 键的极性大于 C—S 键，B 正确；
C、分子中的 H 原子最外层只有 2 个电子，不满足 8 电子稳定结构；P 原子形成 5 个共价键，也不满足 8 电子稳定结构，C 错误；
D、该分子中，羰基碳原子为 sp2 杂化，其余饱和碳原子为 sp3 杂化，D 正确；
故答案为：C。
【分析】本题解题要点：
手性碳原子判断：需同时连接 4 种不同原子或基团，该分子中无此类碳原子；氢键形成条件：分子中含 N—H、O—H 等基团，可与水形成氢键；
键的极性判断：成键原子电负性差越大，键的极性越强，O 的电负性大于 S，故 C—O 极性大于 C—S；
8 电子稳定结构判断：H 原子仅需 2 电子稳定，不满足 8 电子规则；P 原子形成 5 个共价键，价层电子数超过 8，也不满足；
碳原子杂化方式判断：羰基碳为 sp2 杂化（双键），饱和碳为 sp3 杂化（单键）。
16．【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算
【解析】【解答】A、晶胞中原子数目：；原子数目为（均在晶胞内部），二者原子个数比为，故化学式为，A正确；
B、晶体中每个原子周围紧邻的原子有个，故的配位数为，B正确；
C、和的最短距离为晶胞体对角线的，晶胞体对角线长度为，故最短距离为，C正确；
D、第二周期中，第一电离能大于的元素有、（注：的半充满结构使其电离能大于相邻的，故大于的是、，共种），并非种，D错误；
故答案为：D。
【分析】本题解题要点：
晶胞原子数计算：顶点原子按计、面心原子按计、体内原子按计，和原子数均为，化学式为；
配位数判断：观察晶胞中原子周围紧邻的原子数目，确定配位数为；
晶胞中原子间距计算：体对角线长度为，最短距离为其；
第一电离能递变规律：第二周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但（半充满）＞，故大于的元素为、，共种。
17．【答案】（1）13；7
（2）B
（3）d；3d4
（4）小于
（5）O＞N＞C；C【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；原子核外电子的跃迁及应用
【解析】【解答】（1）铝元素原子序数为13，基态原子电子排布式为；根据泡利不相容原理，核外共有13种运动状态不同的电子；电子的空间运动状态由轨道数决定，各轨道数之和为，故核外电子的空间运动状态有7种。
故答案为：13；7；
（2）镁元素原子序数为12，基态原子电子排布式为；是2个2p电子、1个3s电子跃迁至3p轨道形成的激发态；是3个2p电子跃迁至3p轨道形成的激发态；是1个3s电子跃迁至3p轨道形成的激发态；其中中跃迁至高能级轨道的电子数最多，为能量最高的激发态，
故答案为： B ；
（3）铬元素原子序数为24，位于元素周期表d区；基态原子价层电子排布式为，失去2个电子形成时，优先失去4s轨道电子，故基态的价电子排布式为。
故答案为： d ； 3d4 ；
（4）与核内质子数相同，核外电子数；核电荷数相同时，核外电子数越多，离子半径越大，故半径：。
故答案为： 小于 ；
（5）同周期主族元素从左到右非金属性增强，电负性增大，故电负性顺序：；同周期元素第一电离能呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O元素，故第一电离能顺序：。
故答案为： O＞N＞C ；；
【分析】（1）考查核外电子的运动状态与轨道数，解题思路是根据原子序数写出电子排布式，结合泡利不相容原理判断电子运动状态数，再通过轨道数统计空间运动状态种类。
（2）考查激发态原子的能量比较，解题思路是分析各激发态中电子跃迁的轨道与数量，跃迁到高能级轨道的电子数越多，原子能量越高。
（3）考查元素分区与价电子排布式，解题思路是根据原子序数判断元素分区，再结合洪特特例写出基态原子价电子排布式，根据离子形成过程判断离子价电子排布。
（4）考查离子半径的比较，解题思路是根据质子数与核外电子数的关系，利用核电荷数对核外电子的吸引作用判断离子半径大小。
（5）考查电负性与第一电离能的递变规律，解题思路是结合同周期元素性质递变规律，同时考虑N原子2p轨道半充满结构对第一电离能的影响，得出电负性与第一电离能的排序。
（1）铝元素的原子序数为13，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则由泡利不相容原理可知，原子核外有13种运动状态不同的电子；其核外电子的空间运动状态种类数等于轨道数，即1+1+3+1+1=7，则核外电子的空间运动状态有7种；
（2）镁元素的原子序数为12，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2，则是原子核外2个2p电子、1个3s电子分别跃迁到3个3p轨道上形成的激发态；是原子核外3个2p电子分别跃到3个3p轨道上形成的激发态；是原子核外1个3s电子跃迁到1个3p轨道上形成的激发态；故是电子跃迁后所具有能量最高的激发态，故选B；
（3）铬元素的原子序数为24，位于元素周期表的d区；基态原子的价层电子排布式为3d54s1，基态价电子排布式为3d4。
（4）两种离子的核内质子数相同，核外电子数多的半径大，则半径：<填“小于”，；
（5）同周期主族元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则电负性由强到弱的顺序：O＞N＞C；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，但由于氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，其元素的第一电离能大于相邻元素O，则第一电离能依次增大的顺序为：C18．【答案】（1）12；根据相似相溶原理，与苯分子都是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理， 在苯中溶解度更大
（2）；4；平面三角形；
（3）共价晶体；为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体。
【知识点】原子核外电子排布；判断简单分子或离子的构型；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）①在C60的晶胞中，以顶点的C60分子为研究对象，与其距离最近的C60分子位于12个面的面心位置，因此配位数为12；
②C60分子内相邻碳原子间以非极性共价键结合，整体为非极性分子；苯分子为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶原理，C60在水中的溶解度小于在苯中的溶解度。
故答案为： 12 ； 根据相似相溶原理，与苯分子都是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理， 在苯中溶解度更大 ；
（2）①Sn元素位于元素周期表第5周期第ⅣA族，其基态原子的价层电子轨道表示式为： ；
②灰锡具有金刚石型晶体结构，每个Sn原子周围距离最近且相等的Sn原子有4个；
③在SnCl2分子中，中心Sn原子的价层电子对数为，因此中心原子采取sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形；
④在SnCl4分子中，中心Sn原子的价层电子对数为，因此中心原子采取sp3杂化。
故答案为： ；4； 平面三角形 ；sp3；
（3）①单晶硅的晶体结构与金刚石一致，属于共价晶体；
②SiO2与CO2熔沸点差异显著，原因是SiO2为共价晶体，熔化时需破坏较强的共价键，而CO2为分子晶体，熔化时仅需克服较弱的分子间作用力，共价晶体的熔沸点远高于分子晶体。
故答案为： 共价晶体 ；为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体。 ；
【分析】（1）本题考查晶胞配位数与相似相溶原理，解题思路是结合C60晶胞的面心立方结构判断配位数，再根据分子极性与溶剂极性的匹配关系，利用相似相溶原理比较溶解度大小。
（2）本题考查价层电子轨道表示式、晶体配位数与杂化类型判断，解题思路是先根据元素周期表位置写出价电子轨道表示式，再结合金刚石型结构的特点判断配位数，最后通过价层电子对数公式计算，确定中心原子的杂化方式与VSEPR模型。
（3）本题考查晶体类型判断与熔沸点差异分析，解题思路是根据晶体结构特征判断晶体类型，再结合共价晶体与分子晶体的作用力差异，解释二者熔沸点差异的根本原因。
（1）①以顶点分子为研究对象，与之距离最近的分子位于12个面的面心，故配位数为12。
②分子相邻原子之间都成非极性共价键，是非极性分子；苯分子也是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原理，在水中的溶解度小于在苯中的溶解度。
（2）①Sn位于元素周期表的第5周期第ⅣA族。Sn的基态原子价层电子轨道表示式为：
②灰锡具有金刚石结构，金刚石中每个C原子周围距离最近的C原子有4个，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个。
③分子中中心原子Sn原子的价层电子对数，所以是中心原子是杂化，VSEPR模型为平面三角形。
④分子中中心原子Sn原子的价层电子对数，所以中心原子是杂化。
（3）①单晶硅的晶体类型与金刚石一致，所以是共价晶体。
②与的熔沸点差异很大原因是晶体为共价晶体，而为分子晶体，共价晶体熔点高于分子晶体；
19．【答案】（1）晶体；X射线衍射
（2）苯胺、甲苯均为分子晶体，苯胺可以形成分子间氢键，因此苯胺的沸点高于甲苯
（3）四者均属于分子晶体，SiF4到SiI4的相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，熔沸点逐渐升高
（4）(，1，)；12；
【知识点】分子晶体；晶体熔沸点的比较；晶胞的计算；氢键的存在对物质性质的影响
【解析】【解答】（1）晶体与非晶体的本质差异在于：晶体具有自范性，原子在三维空间呈周期性有序排列；非晶体无自范性，原子排列相对无序。根据该金属互化物的结构特征，可判断其属于晶体；区分晶体与非晶体最科学的方法是X射线衍射法。
故答案为： 晶体 ； X射线衍射 ；
（2）苯胺与甲苯均为分子晶体，苯胺分子中含氨基，可形成分子间氢键，而甲苯分子间无法形成氢键，氢键的作用力强于范德华力，因此苯胺的沸点高于甲苯。
故答案为： 苯胺、甲苯均为分子晶体，苯胺可以形成分子间氢键，因此苯胺的沸点高于甲苯 ；
（3）SiF4到SiI4的四种物质均为分子晶体，且分子间均不存在氢键；随着相对分子质量依次增大，分子间范德华力逐渐增强，因此熔沸点随相对分子质量增大而逐渐升高。
故答案为： 四者均属于分子晶体，SiF4到SiI4的相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，熔沸点逐渐升高 ；
（4）已知1号原子坐标为，2号原子位于面心，其坐标为；钙原子位于晶胞顶点，氧原子位于面心，与钙原子最近且等距离的氧原子数目为12个；根据均摊法，晶胞中Ca原子个数为，O原子个数为，Ti原子位于体心，个数为1，故晶体化学式为；钙和氧的最近距离为面对角线的一半，因此晶胞参数为；晶胞密度计算为：
故答案为： (，1，) ； 12 ； ；
【分析】（1）本题考查晶体与非晶体的本质差异及区分方法，解题思路是先明确晶体与非晶体的核心区别，再结合物质结构特征判断晶体类型，最后掌握区分二者的科学方法。
（2）本题考查分子晶体沸点的比较，解题思路是先判断两种物质的晶体类型，再分析分子间作用力的差异（是否存在氢键），从而得出沸点高低的结论。
（3）本题考查分子晶体熔沸点的递变规律，解题思路是先确定物质的晶体类型，再根据相对分子质量与范德华力的关系，分析熔沸点随相对分子质量变化的规律。
（4）本题考查晶胞结构分析与密度计算，解题思路是先根据晶胞中原子的位置确定原子坐标，再利用均摊法计算晶胞中原子数目并确定化学式，最后结合晶胞参数与密度公式计算晶体密度。
（1）晶体与非晶体的本质差异：晶体具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列；非晶体没有自范性，原子排列相对无序；根据该金属互化物信息，推出该金属互化物属于晶体；区分晶体和非晶体最科学方法是X射线衍射方法；
（2）苯胺、甲苯均为分子晶体，苯胺可以形成分子间氢键，甲苯不能形成分子间氢键，因此苯胺的沸点高于甲苯；
（3）四种物质熔点相对较低，它们属于分子晶体，四种物质不含分子间氢键，SiF4到SiI4的相对分子质量依次增大，范德华力依次增强，熔沸点逐渐升高；
（4）1号原子坐标为(0，0，0)，根据晶胞可知，2号原子位于面心，其坐标为(，1，)；根据晶胞可知，与钙原子最近且等距离的氧原子位于面心，即与钙原子最近且等距离的氧原子有12个；Ca位于顶点，利用均摊法，钙原子个数为=1，氧原子位于面心，个数为=3，钛原子位于体心，个数是1，化学式为CaTiO3，钙和氧的最近距离是面对角线的一半，因此晶胞参数为 nm，晶胞的密度为。
20．【答案】（1）+3；3d74s2
（2）2CO2
（3）5.6×10-4
（4）
（5）的溶解度随温度升高而减小，温度升高到90℃，能促进的沉锂反应进行更加完全，同时使碳酸分解也能提高沉锂反应转化率
（6）在立方体的顶点上和面心上；
【知识点】晶胞的计算；氧化还原反应方程式的配平；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【解析】【解答】(1)①中Li为价、O为价，设Co化合价为，根据化合物正负化合价代数和为0：，解得；
②Co是27号元素，核外电子排布，价层电子包含3d、4s轨道电子，价层电子式为
故答案为： +3 ； 3d74s2 ；
(2)根据得失电子守恒，中C为价，反应后C化合价升高，氧化产物为；再结合原子守恒配平空缺物质，左侧2个共4个C，生成，方程式电荷、原子均守恒。
故答案为： 2CO2 ；
(3)调，溶液中；已知，变形计算：
故答案为： 5.6×10-4 ；
(4)中Co为价，被空气中氧化为价，生成沉淀，被还原为价；结合得失电子守恒配平变价粒子，再补、，完整离子方程式：
故答案为： ；
(5)题干给出溶度积随温度升高而减小，升温至90℃可降低溶解度，促进充分析出；同时升温使反应生成的分解为逸出，平衡正向移动，提升锂沉淀转化率。
故答案为：的溶解度随温度升高而减小，温度升高到90℃，能促进的沉锂反应进行更加完全，同时使碳酸分解也能提高沉锂反应转化率 ；
(6)①为反萤石结构，占据晶胞顶点与面心位置，填充晶胞全部四面体空隙。
②先均摊晶胞原子：顶点+面心：；晶胞内共8个，晶胞内含4组；
晶胞质量；
设晶胞棱长，密度，，变形得；
单位换算，故棱长为 。
故答案为： 在立方体的顶点上和面心上 ； ；
【分析】废旧锂电池正极材料（、、、、杂质）加硫酸、草酸酸浸，过滤除去不溶性滤渣1；滤液1加调过滤，滤渣2含等金属氢氧化物；滤渣2加氨水、碳酸铵生成钴氨配离子滤液3，滤液3通空气催化氧化析出，灼烧得到；调pH后的滤液2加除杂，滤液4加饱和、90℃沉锂，得到固体。
(1) 根据化合物化合价代数和为0计算过渡元素化合价；依据Co原子电子排布，写出价层电子排布式。
(2) 氧化还原离子方程式配平，先判断草酸根氧化产物，结合C原子守恒补齐缺失物质。
(3) 由算出氢氧根浓度，代入氢氧化镁溶度积公式，直接求解溶液中镁离子平衡浓度。
(4) 确定被氧化为三价钴氢氧化物，通过得失电子守恒配平变价微粒，补充水、氢氧根完成离子方程式。
(5) 结合题干给出的溶度积温度变化规律，从溶解度、碳酸分解两个角度分析升温促进沉锂的原因。
(6)① 熟记反萤石晶体结构特点，区分阴离子、阳离子在晶胞中的占位。
② 先用均摊法算出晶胞内单元数目，结合密度公式变形求晶胞边长，再完成厘米与皮米的单位换算。
（1）Li化合价+1价，O化合价-2价，推得Co化合价+3价，Co是第27号元素，所以基态Co原子的价层电子表示式为3d74s2。
（2）根据元素守恒可知，离子方程式中横线上应填2CO2。
（3）调节pH=10，滤渣2中含有，则常温下滤液2中5.6×10-4mol/L。
（4）Co化合价从+2价升高到+3价，O化合价从0价降到-2价，滤液3为碱性，所以通入空气发生催化氧化反应的离子方程式为：。
（5）沉锂操作过程中的存在反应：，该操作中需将温度升高到90℃，原因是的溶解度随温度升高而减小，温度升高到90℃，能促进的沉锂反应进行更加完全，同时使碳酸分解也能提高沉锂反应转化率。
（6）①化学式中的Li+：O2-的个数比为2：1，根据观察并计算，小黑球在立方体内，共8个，大黑球在顶点和面心上，共个，故O2-应该是在立方体的顶点上和面心上。
②一个晶胞中，共4个，则晶胞参数(棱长)为pm。
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